发布日期：2022-10-20
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季节变化是濒危食草动物适应环境面临的挑战之一。肠道微生物作为动物的“第二套基因组”，是适应性进化研究的新视角，也是保护生物学研究的突破口。肠道微生物能够作为监测宿主生存状况和适应情况的指标。同时，食草动物在取食时会有意或无意的舔舐土壤，但是目前没有关于土壤微生物对大型食草动物肠道微生物的研究。因此，了解大型濒危食草动物肠道微生物的季节变化及土壤微生物对其适应性的影响是制定具有针对性保护策略的基础。
FIGURE 1 Comparison of gut microbial diversity between winter and summer. (A) A Venn diagram at amplicon sequence variant (ASV) level; (B) Top 5 phyla; (C) Top 5 families; (D) Top 5 genera. Significant differences in gut microbiota between winter and summer are indicated with value of p and asterisks ( ** if 0.001<p<0.01 and *** if p<0.001).
本研究工作利用无损伤粪便采样法和QIIME2、R、FEAST软件等相关生物信息学方法，完成了柴达木盆地乌兰县鹅喉羚野生种群肠道微生物多样性季节变化的比较，阐述了土壤微生物对野生食草动物肠道菌群的影响。研究主要进行了鹅喉羚种群肠道微生物季节间多样性的差异分析，找出了具有主要贡献的微生物类群。对鹅喉羚肠道微生物组成进行的溯源分析显示，土壤微生物对鹅喉羚肠道微生物的贡献比例在冬季和夏季分别为5.3095%和15.6347%，占比要大于地下啮齿类动物的研究结果。生态过程（Ecological Assembly Process）均影响着鹅喉羚肠道微生物和土壤微生物，且二者的生态过程具有显著差异。肠道微生物中以随机过程（stochastic processes）为主导，而土壤微生物中以确定过程（deterministic processes）为主导。
FIGURE 2 Comparison of soil microbial diversity between winter and summer. (A) A Venn diagram at amplicon sequence variant (ASV) level; (B) Top 5 phyla; (C) Top 5 families; (D) Top 5 genera. Significant differences in soil microbiota between winter and summer are indicated with value of p and asterisks (* if 0.01<p<0.05 and ** if 0.001<p<0.01).
FIGURE 3 The α-diversity between winter and summer in gut microbiota: (A) Shannon index at amplicon sequence variant (ASV) level; (B) Simpson index at ASV level; (C) The non-metric multidimensional scaling (NMDS) analysis of gut microbiota between winter and summer; (D) The biomarkers of gut microbiota based on linear discriminant analysis effect size (LEFSe) analysis between winter and summer from phylum to genus.
国家重点实验室覃雯课题组认为野生鹅喉羚通过在冬季提高厚壁菌门、克里斯腾菌科、拟杆菌属和功能“代谢”的相对丰度来适应季节变化。土壤微生物对鹅喉羚肠道微生物有影响，但不是主要影响因素。该研究获省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室自主课题项目资助，研究成果于2022年7月4日以“Seasonal and Soil Microbiota Effects on the Adaptive Strategies of Wild Goitered Gazelles Based on the Gut Microbiota”为题发表于Frrontiers in Microbiology (IF=4.7)。
文章doi：10.3389/fmicb.2022.918090
文章链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2022.918090/full
